MateriaMateria orgorgnicanica: : formaciformacinn y y preservacipreservacinnGeneraciGeneracinn de de PetrPetrleoleoEvaluaciEvaluacinn de la de la RocaRoca GeneradoraGeneradoraModeloModelo de de MaduraciMaduracinn termaltermal

OrigenOrigen y y MaduraciMaduracinn de la de la MateriaMateriaOrgOrgnicanica en en laslas CuencasCuencas PetrolPetrolferasferas

Lic. Nstor HirtzCt. de Geol. de Yacimientos Combustibles

Fac. de Ciencias NaturalesUniversidad Nac. de la Patagonia, S. J. Bosco

GeneraciGeneracinn del del PetrPetrleoleo

En la memoria de Jos y Ana Fuchs honramos a los esforzados

petroleros que afloraron el hidrocarburo en el Pozo N 2

Pozo N 2

Definicin de Sistemas Petroleros

Es un sistema Es un sistema fisicofisico--ququmico mico dindinmico de generacimico de generacin y n y

concentraciconcentracin de petrn de petrleo que leo que funciona en una escala de tiempo y funciona en una escala de tiempo y

espacio geolespacio geolgico.gico.

(G. (G. DemaisonDemaison))

EL SISTEMA PETROLERO

La Tierra es un gran Laboratorio natural

donde se desarrolla la vida y la materia

orgnica y el terreno que la contiene

evolucionan por la energa del sol y la energa interna del

planeta

Migra

cin

Maduracin

Generacin

Reservorio

Sello

Trampa

Definicin de Sistemas PetrolerosEs un sistema natural que Es un sistema natural que

engloba un volumen de engloba un volumen de roca generadora activa y roca generadora activa y todos los hidrocarburos todos los hidrocarburos

relacionados y que incluye relacionados y que incluye todos los elementos todos los elementos

geolgeolgicos y procesos que gicos y procesos que son esenciales para que la son esenciales para que la

acumulaciacumulacin del n del hidrocarburo exista.hidrocarburo exista.

((MagoonMagoon y y DowDow)

Leslie B. Magoon

)

La GENERACION Y ACUMULACION de HC en forma tcnica y econmicamente

explotable depende del funcionamiento apropiado y concatenado de seis

componentes del sistema:

Migracin

Maduracin

Trampa

Generacin

Flujo trmico- Tiempo

Primaria

Secundaria

Reservorio

Sello

ESTRUCTURACION DEL SISTEMA PETROLERO

Geologa -Geofsica-Geoqumica - Bioestratigrafa

TerminacinIngeniera de reservorios

Produccin

Geologa de reservorios

SISTEMA PETROLERO

PROSPECCIN

DESARROLLO DEL RESERVORIO

SistemaSistema PetroleroPetrolero o (Petroleum System) o (Petroleum System)

HipHiptesistesis de de trabajotrabajo sobresobre::

I. I. GeneraciGeneracinn de de PetrPetrleoleo..

II.II. MigraciMigracinn..

III.III. EntrampamientoEntrampamiento..

IV.IV. AcumulaciAcumulacinn en en ReservorioReservorio

BasadoBasado en en estudiosestudios geolgeolgicosgicos geofgeofsicossicos -- geoqugeoqumicosmicos

Los Los ElementosElementos EscencialesEscenciales parapara tenertener unauna acumulaciacumulacinn son:son:RocasRocas: : GeneradoraGeneradora, , SelloSello, , ReservorioReservorio y de y de CoberturaCobertura

Los Procesos para que la acumulaciLos Procesos para que la acumulacin se cree y perdure:n se cree y perdure:

GeneraciGeneracin, Migracin, Migracin, Entrampamiento y Acumulacin, Entrampamiento y Acumulacinn

Por tratarse de un Por tratarse de un SistemaSistema estos procesos deben actuar en estos procesos deben actuar en forma forma concatenada e interdependienteconcatenada e interdependiente en tiempo y espacio en tiempo y espacio para llegar desde la materia orgpara llegar desde la materia orgnica hasta el reservorio.nica hasta el reservorio.

SistemaSistema PetroleroPetrolero: : ElementosElementos y y ProcesosProcesos

GenGenticamenteticamente el el SistemaSistema PetroleroPetrolero comprendecomprende 3 3 factoresfactores::

CargaCarga: : SupercargadoSupercargado -- NormalmenteNormalmente CargadoCargado SubcargadoSubcargado SentidoSentido de de MigraciMigracinn: Vertical : Vertical LateralLateral EstiloEstilo de de EntrampamientoEntrampamiento: Alta : Alta ImpedanciaImpedancia --Baja Baja ImpedanciaImpedancia

Petroleum System o Petroleum System o SistemaSistema PetroleroPetrolero::GuGuaa de de elementoselementos queque lo lo componencomponen

1. 1. MapaMapa del del SistemaSistema PetroleroPetrolero2.2. Corte del Corte del SistemaSistema PetroleroPetrolero3.3. TablaTabla de de yacimientosyacimientos vinculadosvinculados gengenticamenteticamente4.4. NombreNombre del del SistemaSistema PetroleroPetrolero..5.5. GrGrficofico de de soterramientosoterramiento de la de la rocaroca madremadre6.6. CartaCarta resumenresumen de de eventoseventos7.7. TextoTexto resumenresumen

UbicaciUbicacinn geogrgeogrficafica, , estructuraestructura, , estratigrafestratigrafaa, , geoqugeoqumicamicaEvoluciEvolucinn tectosedimentariatectosedimentariaVolumenVolumen de de rocaroca activaactiva: : TipoTipo y y volvolmenmen de HC de HC expelidoexpelidoCaracterCaractersticassticas de MC, de MC, migracimigracinn, , trampastrampas y y reservoriosreservorios

1. 1. MapaMapa

2. Corte2. Corte

SecciSeccinn estratigrestratigrficafica y y estructuralestructural ((edadedad, , evolevol.) en el CM..) en el CM.RocaRoca Madre, Madre, sellosello, , reservorioreservorio y y cubiertacubierta sedimentariasedimentaria..1.1.EspesorEspesor de de soterramientosoterramiento y y variacionesvariaciones porpor erosierosinn, ,

subsidenciasubsidencia, etc. , etc. queque incideninciden en la en la maduracimaduracinn ttrmicarmica..2.2.VVasas ((estratosestratos, , fallasfallas) de ) de ascensoascenso en la en la migracimigracinn..3.3.LitologLitologaa y y estructuraestructura parapara entrampamientoentrampamiento..4.4.CaracterCaractersticassticas y y ubicaciubicacinn de de loslos reservoriosreservorios..

3. 3. TablaTabla de de yacimientosyacimientos vinculadosvinculados gengenticamenteticamente

1. 1. ModeloModelo de de yacimientosyacimientos, , tamatamaoo y y distribucidistribucinn..2.2. ComplejidadComplejidad del del sistemasistema de de extracciextraccinn porpor la la

cantidadcantidad y y caractercaractersticassticas de de loslos reservoriosreservorios3.3. PetrPetrleoleo y gas y gas recuperadorecuperado en en todostodos loslos yacimyacim. .

= = eficienciaeficiencia de de generaccigeneraccinn y y expulsiexpulsinn..4. 4. RocaRoca reservorioreservorio queque dada el el nombrenombre al al SistemaSistema

PetrolPetrolferofero (Petroleum System).(Petroleum System).4.4. NombreNombre del del SistemaSistema PetroleroPetrolero..

NombreNombre geolgeolgicogico de la RM de la RM seguidoseguido del del nombrenombre de de la principal la principal rocaroca reservorioreservorio + + CertidumbreCertidumbre::ConocidoConocido (!) (!) HipotHipotticotico (.) (.) EspeculativoEspeculativo: ( ): ( )

5.5. GrGrficofico de de soterramientosoterramiento de la de la rocaroca madremadre

EspesorEspesor de de soterramientosoterramiento de la de la RocaRoca Madre y Madre y variacionesvariaciones porporerosierosinn, , subsidenciasubsidencia, etc. a , etc. a travtravss del del tiempotiempo, , queque incideninciden en en

forma forma acumulativaacumulativa en la en la maduracimaduracinn ttrmicarmica

MADURACION: tiempo y temperatura de coccin

Subsidencia tectnica

Erosin

Pozo

Hiatus

EjemploEjemplo de de EspesorEspesor de de soterramientosoterramiento de la de la RocaRoca Madre:Madre:VariacionesVariaciones de de tasatasa de de depositacidepositacinn, , erosierosinn y y subsidenciasubsidencia

Roca generadora

Roca reservorio

Roca sello

Roca de cobertura

Trampas

Gen.-Migrac-Acum.

Preservacin

Duracin

Momento crtico

Mesozoico Cenozoico

Jursico Cretcico Terciario

Tardo Temprano Tardo PaLeo

Eoce-no

Oligo-ceno

Mio-ceno

P

150 100 50 0

Sistema Petrolfero: D-129 Bajo Barreal (!)

Elementos y procesos

Tiempo

6. 6. CartaCarta resumenresumen de la de la CuencaCuenca del del GolfoGolfo S. JorgeS. JorgeEventosEventos principalesprincipales de de ElementosElementos y y ProcesosProcesos del del SistemaSistema PetroleroPetrolero ordenadosordenados en el en el tiempotiempo

A: Curva acumulativa de generacin y expulsin

de HC en el tiempo.

B: Curva de expulsin de gas y petrleo que abarca inicio (O), pico

(P) y deplecin (S) de la RM. El momento crtico,

CM, es seleccionado entre P y S

MOMENTO CRITICO

C M

CoberturaSelloReservorio

RM

MOMENTOS CRITICOS: PUEDEN EXISTIR VARIOS PULSOS DE EXPULSION

I. I. FormaciFormacinn y y preservacipreservacinn de la de la MateriaMateria OrgOrgnicanica en la en la CuencaCuenca

..

II.II. GeneraciGeneracinn de de PetrPetrleoleo..

III.III. EvaluaciEvaluacinn de la de la RocaRoca GeneradoraGeneradora..

IV.IV. ModeloModelo de de MaduraciMaduracinn termaltermal..

V.V. MigraciMigracinn primariaprimaria..

VI.VI. MigraciMigracinn secundariasecundaria..

VII.VII. TrampasTrampas y y SellosSellos..

VIII.VIII. RocaRoca ReservorioReservorio

E

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E

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S

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m

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n

t

a

r

i

a

DESARROLLO DEL SISTEMA PETROLERO

Anxico

52

2

3

< 0.5

ALTO POTENCIAL DE PRESERVACIN:

Cuerpos de agua estratificados con fondos anxicos (ambiente reductor), impidiendo la mezcla

de aguas y la renovacin del contenido en oxgeno.

plancton sedimentacin

m

l

O

/

l

H

2

O

ALTA PRODUCTIVIDAD ORGANICA: fitoplancton algal en mares y lagosSe produce en reas con profundidades menores de 100 m. y aguas claras con

abundancia de nutrientes (fosfatos, nitratos)

ALTO POTENCIAL DE GENERACION Y PRESERVACION DE LA MATERIA ORGANICA EN LAGOS Y MARES

Solo una molcula de Carbono de cada milln se convierte en HC econmicamente explotable. Solo se extrae un % de ello.

Materia Orgnica con alto Potencial Generador de HCCondiciones de sedimentacin adecuadas:

Sedimentos finos: lutitas y pelitas negrasTasa de sedimentacin y subsidencia adecuadas.Tasa adecuada de Aporte de MO a los sedimentos. Medio estable de baja energa para sedimentar

Potencial Oleogentico y Condiciones de Soterramiento

CARBONO ORGANICO TOTAL

GENERACION: POTENCIAL OLEOGENETICO:Cantidad y Calidad de la Materia Orgnica

El mayor potencial generador lo poseen las lutitas negras ricas en carbono orgnico total, TOC, que representa el 1

al 5% del sedimento.Se compone de:

EOM: Materia Orgnica Extrable o Bitumen (

KEROGENO (CC)Es la fraccin de MO insoluble en disolventes

orgnicos que queda tras la diagnesis.Se compone de fragmentos orgnicos diseminados, que se agrupan en unidades llamadas macerales: Vitrinita, Exinita,

Inertinita y Amorfinita (este ltimo no es maceral real, sus componentes son amorfos. Son los ms interesantes en la

formacin de petrleo).

Segn su origen y composicin se puede dividir en cuatro tipos:Tipo I - derivado de lpidos. Tipo II - derivado mayormente de fuentes marinasTipo III - rico en vitrinita, yTipo IV - rico en inertinita; no produce HC.

BITUMEN (MOS)Fraccin de MO soluble en disolventes orgnicos

Kergeno Tipo IKergeno de alta calidad, derivado del fitoplancton

lacustre. Se genera en lagos, albsferas, estuarios: Cuenca del Golfo S. Jorge

Es excelente Roca Generadora, con muy alta relacin H/C vs O/C. Mejor productor de petrleos ricos HC saturados.

Kergeno Tipo II

Su origen es planctnico-marino, habitualmente acumulado en plataformas ocenicas (TST).Es mucho ms frecuente

que el Tipo I.Presenta en general una buena calidad como Roca Madre o

Generadora. Alta relacin H/C vs O/C.

Kergeno Tipo IIIDeriva de vegetales superiores terrestres, habitualmente

acumulados en pantanos, deltas, valles de incisin y planicies costeras.El maceral ms comn es la VITRINITA.

M. O. leosa: ( productora de gas).Baja relacin H/C

Kergeno Tipo IVEst compuesto por restos de Materia Orgnica de

carcter residual, fuertemente oxidada. Muy baja relacin H/C vs O/C. Es improductivo.

Diagrama de Van Krevelen: Vincula el tipo de Kergeno (potencial de generacin) con el Grado de Maduracin termal (hidrocarburo

generado) en base a la relacin Hidrg./ Carbono vs Oxg./Carbono

O/C

H/CTipo I

Tipo II

Tipo III

Tipo IV

O/C

H/CTipo I

Tipo II

Tipo III

Tipo IV

Ro: 2,0

Ro: 1,2

Ro: 0,5

Peters, 1986

HI

OI

Otros autores: Tissot et al., 1974

Tipo I

Tipo IV

Tipo III

Tipo II Tipo II

Tipo I

Tipo III

H/C

O/C

OI y HI obtenidos de ensayos de

Pirlisis

Patrones Evolutivos del Kergeno

*

* ***

+

+

++

I: LagosAlbsferasEstuarios

II: Marino (TST)

III: Canales abandonadosValles de insicinPlanicies costeras

IV: M O detrtica, oxidadareciclada

*

****

*

H/C

O/C

Tissot et. al.

Cuenca Golfo S. Jorge (lacustre)Cuenca de Pars (L.Toarcian)Spitzbergen (Upper Paleoz.Trias)Sahara (Silurian)Cca. L. Mannville, Canad

0 10 20 30

1,50

1,00

0,50

0,25

EVOLUCION Y MADURACION DE LA MATERIA ORGANICA

la generacin de HC depende de:

tipo de Kergenogradiente geotrmico localhistoria de soterramiento (profundidad vstiempo)

El tiempo y la temperatura se complementan de modo que una cuenca joven y con alta temperatura y una antigua y con baja temperatura pueden generar

hidrocarburos, aunque la segunda habr tardado mucho ms tiempo que la primera.

ETAPAS DE MADURACION DE LA MATERIA ORGANICA

Al soterrarse, la materia orgnica incluida en las arcillas se transforma por varios procesos hasta

convertirse en Hidrocarburo.

Los procesos de maduracin actan en tres etapas progresivas:

DiagnesisCatagnesismetagnesis

Modelo Cintico de Sweeney et al., 1987

Depsito Orgnico

CC: Kergeno MOS: Bitumen

Petrleo Gas

Metano

Reservorio

Carbn

Sote

rram

ient

o y

C alent

amient

o pr

ogre

siv o

Diagnesis

Catagnesis

Metagnesis

Craqueo

M

i

g

r

a

c

i

n

Degradacin Termal

Diagnesis (Etapa Inmadura)Alteracin fisicoqumica y biolgica de la Materia Orgnica desde la depositacin del sedimento hasta alcanzar temperaturas entre 60/80C y Ro< 0.6%: Descomposicin de MO por accin de hongos y bacterias generando metano biognico.El producto final es el Kergeno.

Catagnesis (Etapa Madura)Grado de maduracin mayor, con Crakeo del kergeno a

temperaturas comprendidas 60/80 a 150/200.La Ventana de Generacin de Petrleo va de 60 y Ro 0.6% comenzando con petrleos negros ricos en NSO, A los 100C se produce la mxima generacin.y disminuyendo para finalizar con petrleos livianos y gas a los 150C y Ro1.35%.La Ventana de Gas Hmedo (metano etano propano) va desde los 150 a 200C y Ro 1.35 a 2

Petrleo pesado

Petrleo liviano

Metano Biognico

Gas Hmedo

Gas Seco

Diagnesis

Catagnesis

Metagnesis

T

e

m

p

e

r

a

t

u

r

a

(

C

)

60

100

150

200

315

I

n

m

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u

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Z

o

n

a

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e

P

e

t

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G

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G

a

s

s

e

c

o

Intensidad de Generacin

Petrleo pesado

Petrleo liviano

Metano Biognico

Gas Hmedo

Gas Seco

Diagnesis

Catagnesis

Metagnesis

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150

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e

c

o

Intensidad de Generacin

Metagnesis ( Etapa Senil)Cesa la generacin de petrleo y gas hmedo y se pasa al Gas Seco de composicin cada vez ms simple por la progresiva alteracin (crakeo trmico) del hidrocarburo generado previamente, hasta quedar Metano (> 98 %) y un residuo graftico (a ms de 200) debido a la sobremaduracin. Ro entre 2.0 y 4.0%.

Prof.

1000

3500

Evolucin con la profundidad

Petrleos negros

Petrleos livianos

Petrleos pesadosy medianos

Carbon residual

Gas hmedo

Gas seco

La mayor parte del hidrocarburo se genera a expensas de la transformacin del Kergeno. Los tipos de kergenos se definen en base a la relacin entre el Indice Oxgeno (OI)

vs el Indice Hidrgeno (HI)= S2. 100/TOC.

Hidrocarburo Expelido

EOMCARBONO

CARBONOCONVERTIBLE

CARBONORESIDUAL

COT = Carbono Orgnico Total

EOMCARBO

NO

CARBONOCONVERTIBLE

CARBONOCONVERTIBLE

CARBONORESIDUAL

CARBONORESIDUAL

EOMCARBO

NO

MADU

RACIO

N TER

MAL BITUMEN KEROGENO

S1 S2 S3

IV.IV. ModeloModelo de de MaduraciMaduracinn termaltermal

PotencialPotencial generadorgenerador de la de la MateriaMateria OrgOrgnicanica: Cantidad Tipo o calidad

El TOC o COT: Carbono Orgnico Total representa entre el 1 al 5% del peso del sedimento.

Se determina por Pirlisis y se compone del:

EOM: Materia Orgnica Extrable (S1, bitumen)

CC: Carbono Convertible del kergeno (S2)

CR: Carbono residual del kergeno, estril (S3)

1er trim.2do trim.3er trim.Sector 4

CarbonoResidual

EOM

1er trim.2do trim.3er trim.Sector 4

CarbonoConvertible

CarbonoResidual

CarbonoConvertible

EOM

1er trim.2do trim.3er trim.Sector 4

CarbonoResidual

CarbonoConvertible

EOM

TIPOS DE KEROGENOSTIPO ITIPO II TIPO III

petrleopetrleo/gasgas=

El Tipo I tiene ms de 70% de carbono convertibleEl Tipo II tiene entre 30 y 70% y El Tipo III menos del 30%

S1: Producido de HC de la MOS (soluble): BitumenS2:Derivado del Craking del Kergeno: CCS3: CO2 liberado de los componentes del Kergeno

Trampa de CO2

TDC

Pirolizador

Mezclador

S1 Tmax

Esquema General del Equipo de Pirlisis

He o N2

300 S2

F I D

S3

Destilacin de Hidrocarburos con el Incremento de la Temperatura

Muestra Inmadura

Tmax

S1: indica los Hidrocarb.(bitumen)S2: indica el craking KergenoS3: CO2, compon. del Kergeno

IP= S1/(S1+S2)

HI= S2/TOC H/C (Van Kr.)OI= S3/TOC O/C (Van Kr.)Tmx. fc (madurez y tipo MO)

S1

S2

Mtodos de Estudio:c) Pirlisis

VENTANA DE HIDROCARBURO

IP 0,1 y Tmx 435 a 445 C.IP 0,4 y Tmx 470 C.

S1S2

0 200 400 600

Muestra Madura

PY= S1+S2 < 2 Pobre2 6 Reg. a Bueno> 6 Muy bueno

IP= S1/S1+S2

Tmax

Inmaduro

Final de zona degas seco

Zona dePetrleo

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

0

1

2

3

0

1

2

3

1

23

45

Zona Inmadura

Temp: C.

1

2

3

4

5Zona dePetrleo

1

23

45

440 450 460 470

Zona Inmadura

Zona Sobremadura

Zona Sobremadura

Zona dePetrleo

800 m.

1800 m.

2140 m.

2480 m.

2770 m.

Mtodos de Estudio:Pirlisis

Cambios en S1 y S2 en la maduracin y su incidencia en IP

y Tmax

Pico 1 con rea S1 hasta 300 C:

Bitumen

Pico 2 con rea S2 relacionado con el

Kergeno

CARACTERIZACION DEL POTENCIAL OLEOGENETICO

OI HI TOC edad Potencial Ro/Tmax S1 y IP .

TOC= : > 2S1 : > 2S2 : > 10S2/S3 : > 5IP= S1/(S1+S2): 0.1 a 0.4HI=S2/TOC : > 300OI=S3/TOC : < 50Tmx. :435 -470Ro : 0.6 a 1.4

Potencial de Generacin

TOC(%)

S1 S2

Pobre 0.0 0.5 0.0 0.5 0.0 2.5

Medio 0.5 1.0 0.5 1.0 2.5 5.0

Bueno 1.0 2.0 1.0 2.0 5.0 10.0

Muy Bueno > 2.0 > 2.0 > 10.0

Tipo HI (mg HC/g Corg) S2/S3

Gas 0 150 0 3

Gas/Petr. 150 - 300 3 5

Petrleo > 300 > 5

INDICADORES DE POTENCIAL DE GENERACION

IP (S1/S1+S2) Tmx. Ro

~ 0.1 ~ 430 - 440 ~ 0.6

~ 0.4 ~ 460 -470 ~ 1.4

Maduracin

Tope Ventana Petrleo

Final de la V. de Petrleo

Peters, 1986

TOC/100(Wt%)

Densidad Fm(d, g/cm3)

Volumen de laUnidad (V, cm3)

Masa de TOC(M, g TOC)

xHI previo a la generacin

Hio, mg HC/g TOCHI actual

Hia, mg HC/g TOC

HC generado por gramo de TOC(R, mg HC/g TOC)

Masa de TOC(M, g TOC)

10 -6 (kg/mg)

HC generado por gramo de TOC(R, mg HC/g TOC)

HC generado por Unidad(HCG, kg HC)

x =

- =

x x =

TR (Tasa de Transformacin)Cantidad de HC generado por craqueo primario

Mxima cantidad que se puede generar=

EE (Eficiencia de expulsin)Cantidad de HC Expulsado

=Cantidad de HC generado

(Eficiencia de Generacin) HGG:

GAE (Eficiencia de generacin / acumulacinHC Almacenado (in place, kg)

=HC generado (kg)

INDICADORES

> 10 Eficiente1-10 Moderado< 1 Ineficiente

RM conteniendo kergeno Tipo I (Gen. oil) que ha madurado a travs de la ventana de oil y ventana de gas hasta la sobremaduracin.

Suponiendo que la trampa fuera capaz de almacenar el HC expelido en cada etapa la composicin final esta determinada por la proporcin de:

TrampaRM

a) Expulsin de petrleo eficiente b) Expulsin de petrleo ineficiente

Inmadura

Gen. PetrleoFinal de la

Ventana de Petrleo

Craqueo de oil_gasFinal de la

Ventana de Gas

RM Trampa

RM RM

Petrleo (bajo GOR) expelido en la ventana de petrleo

Petrleo (alto GOR) expelido en la ventana de gas

Trampa TrampaS

o

t

e

r

r

a

m

i

e

n

t

o

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c

o

c

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n

a

m

i

e

n

t

o

Sobremaduracin

Ejemplo de Generacin y Migracin: Cuenca de Amazonas

0246

Mapa de contorno estructural con borde

de basamento Precmbrico basado en ssmica y pozos

Corte AA: rift asimtrico

VOLUMEN DE PETROLEO GENERADO Y EXPELIDO

Pozo BModelo de Generacin y Migracin: Cuenca de Amazonas

Modelo de Generacin y Migracin: Cuenca de Amazonas

RM: F. Barreirinha TOC: 5% S2:15 mg HC/g roca

HI: 300 mg HC/g TOC

Isopquico de la F. Barreirinha: Gr en arcillas radioactivas

Pozo C

Pozo B

Pozo A

El Espesor y Volumen de la Roca Generadora

Qu obtengo?

No. Solo aquel que alcanz la madurez termal adecuada

Todo el Volumen de RM gener HC?

PGI: Fraccin de petrleo generado y PEE: Eficiencia de Expulsin

Pozo B Pozo CPozo A

Pozo B

Pozo APozo C

Marginal Eje de Cuenca Depocentro Cuenca

Tres eventos tecto-termales superpuestos

por subsidencia, dieron la Ea

HCG

HCG

HCG

EE

EE

Evolucin de la Madurez Termal en el Tiempo

Corte AB

Los biomarcadores e indicadores geoqumicos dieron la relacin de transformacin a HC usada en el modelado

Modelo Cintico

Direccin de Migracin

Zona de Falla

Modelo de Generacin y Migracin: Cuenca de Amazonas

Zona de Generacin y Expulsin

Zona EstrilF. Barreirinha

Reconstruccin palinsptica final Prmico: Principal etapa de expulsin de petrleo: Relacin RM activa y migracin

Corte A - B

Area: 70.625 Km2Espesor: 132 m.Densidad: 2.52 T/m3S2o: 15 Kg HC/ Ton.Transf.:80 %Efic. Exp.EE:27%

A: 7.500 Km2Espesor: 160 m.Dens: 2.52 T/m3S2o: 15 Kg.Trans.: 95 %E Exp.EE:55%

HC Expelido:

1.13 x 1014 kg

1.88 x 1011 m3

+ =

CARACTERIZACION DE LAS ROCAS GENERADORAS Y RESERVORIOS- VINCULACIN ENTRE ELLAS

METODOS Y TCNICAS: Pirlisis y cromatografa de gases (CG)

Cromatografa de gases (CG) y Espectrometra de Masa (CG- MS).

Biomarcadores

OBJETIVOS:

Correlacin petrleo Roca Madre Biodegradacin y otros procesos (lixiviac. etc.) Madurez trmica y potencial de generacin

Correlaciones genticas petrleo- petrleo y petrleo roca generadora

Sistema Agrio - Troncoso

Sistema Agrio - Troncoso

Efecto de la Biodegradacin en HC saturados

Fraccionamiento y alteracin en la migracin, carga y post- carga: biodegradation lavado por agua adsorcin sobre las superficies de minerales precipitacin de asfaltenos o ceras

Otros procesos:

No degradado Degradado

Identificacion de sp de palinomorfoscaractersticos. Caracterizacin de la MO en:

inerte, generadora de gas o de petrleo, proporciones relativas y riqueza orgnica global

(simil a TOC). Su color, indica el grado de madurez mediante el Indice de Alteracin Trmica.

Pronstico de petrleo, MO amorfaPronstico de gas (fitocstos)

Estudios palinolgicos en laboratorio

Transicin

Transicin

Batten (1996): Color de las Esporas y Madurez Termal

1

2

3

4

5

6

7

Subsistema de Generacin Subsistema de Migracn Subsistema de Trampa - Reservorio

DESARROLLO DEL SISTEMA PETROLERO

Subsistema de Migracn

Subsistema de Generacin

Subsistema Trampa - Reservorio

Roca generadora

Expulsin arriba (Darcy)

Expulsin abajo (Darcy)

Carrier bed (Darcy)

Migrancin lenta e ineficiente (Darcy)

Capa conductora eficiente (Flowpath)

Falla, eficiente (Darcy o Flowpath)

Filtracin lenta e ineficiente (Darcy, Pc)

CAPCGP

Flowpath: FlotacinDarcy: Conduccin en medio poroso

MODELADO DEL SISTEMA PETROLEROSe aplican diferentes metodologas y estrategias en funcin de:

Objetivos, Tipo y complejidad de cuenca, disponibilidad de informacin, equipo, tecnologa modelo (1,2,3D) de trabajo, tiempos

Capas conductoras (Hidrodinmica areniscas)Sellos (mudstones y pelitas)Saturacin de HC:Alta: Rojo amartilloMedia VerdeBaja - Azul

Migracin vertical: Baja Migracin late

ral: AltaModela

do Flowpath

en capas

Modelado Darcy flow en escape y filtraciones

EvoluciEvolucin Tectn Tectnica nica EstratigrEstratigrficafica de la Cuenca Sedimentariade la Cuenca Sedimentaria

Curva Tiempo soterramientoCurva Tiempo soterramiento

Prospeccin de la Cuenca: Modelo de Maduracin

Evolucin Tectnica- Sedimentaria de la cuenca Historia de Soterramiento- Acumulacin sedimentos Flujo de Calor durante la evolucin de la cuenca:

Condutividad Trmica de fluidos y rocas Gradiente Trmico : fuentes y transporte

INTRACRATONICAANTEPAIS

MARGEN PASIVO

ANTEARCO

MARGEN TRANSCURRENTE

0 100 200 300

TasaTasa de de SubsidenciaSubsidencia segsegnn el el tipotipo de de CuencaCuencaMillones de Aos

4

6

2

M

i

l

e

s

d

e

M

e

t

r

o

s

Historia de Soterramiento- Acumulacin sedimentos

Vas de migracin y entrampamiento Yac. de Cca. Neuquina

madurez = (ti)(2ri)

Barker, 1996

ModeloModelo fisicoqufisicoqumicomico de de MaduraciMaduracinn termaltermalMETODO DE LOPATIN: METODO DE LOPATIN: TTI : INDICE TIEMPO TEMPERATURA

Intervalo deTemperatura

Tiempo decoccin interval

2 r Incrementoen TTI

TTIAcumulativo

100- 110 20 8 8.00 22.16

0-700-900

-1100-1400

-1800

-2500-2800

-3200

-3600

0- 2 0 0

- 3 5 0

- 8 0 0 - 7 5 0 - 7 0 0

- 2 0 0 0

- 2 5 0 0

- 3 0 0 0

- 3 6 0 0

0

-850-1000

-1300

-1800

-3000-2800 -2800

-3600

-2000

-4000

-3500

-3000

-2500

-2000

-1500

-1000

-500

093 86 79 73 67 60 48 36 18 6

Curva de Soterramiento P1Curva de Soterramiento P2Curva de Soterramiento P3

Tiempo (mill. Aos)

P

r

o

f

u

n

d

i

d

a

d

(

m

)

Formacin D 129

Etapa TTI Ro IAT

Inicio de Generacinde Petrleo 15 0.65 2.65Pico de Generacin 75 1.00 2.90Final de la Generacin 160 1.30 3.20

Reconstruccin del Modelo Tiempo - TemperaturaCuenca de Montana

Hagen and Surdam, 1984

Ventana de PetrleoTTI: 15 a 180

Submaduro

Sobremaduro

Tasa de Subsidencia + Energa Geotrmica

Modelado en Perfiles: 2-DTransformacin de MO en HC Volumen expelido

Generacin de gas

Madurez tarda (p)

Madurez media (p)

Madurez temprana

Madurez trmica de la base de la Fm. P.D-129(-94 Ma). En el centro de Cca. Se generaba

gas antes de depositarse la Fm. Bajo Barreal

Distribucin aproximada de los rangos de madurez establecidos por Ro:

1.31.0

0.7

Generacin de gas

Madurez tarda (p)

Madurez media (p)

Madurez temprana

Madurez trmica del tope de la Fm. P.D-129(actual). El centro de Cca. se sobremadur y las franjas de generacin estn en el borde.

Distribucin aproximada de los rangos de madurez establecidos por Ro:

1.31.0

0.7